望远镜

望远镜的发源地在西方。在望远镜的应用上，中国是东西文化交流的受惠者。

17 世纪初，伽利略（Galileo Galilei，1564—1642 年）制成第一架天文望远镜，并用以观测星月，还写成《星际使者》一书，记述了其观测成果。伽利略的工作很快被介绍到中国，1615 年，葡萄牙传教士阳玛诺（P．Emmanuel Diaz，1574—1659 年）撰写了《天问略》一书，其中说：

“近世西洋精于历法一名士，务测日月星辰奥理而衰其目力尪羸，则造创一巧器以助之。持此器观六十里远一尺大之物，明视之，无异在目前也。持以观月，则千倍大于常。观金星，大似月，其光亦或消或长，无异于月轮也。⋯⋯ 待此器至中国之日，而后详言其妙用也。”

这段话最早把望远镜及其观测情形介绍到了中国，并且重点介绍了当时欧洲

用望远镜观天取得的成果。“一名士”即指伽利略，“一巧器”则为望远镜。但该书未曾说明望远镜的构造。引文中最后一句也表明，当时望远镜实物还未传入我国。

望远镜实物传入中国的时间估计当在 17 世纪 20 年代中叶。1626 年，德国传教士汤若望（Johann Adam Schall von Bell，1591—1666 年）著《远镜说》，这是在我国出现的最早论述望远镜的专著。书中附有一幅整架望远镜的外形图，并且明确指出：“夫远镜何昉乎？昉于大西洋天文士也。”这里“天文士”，指的是伽利略。该书讲述了望远镜的用法、原理，列举了用望远镜观测太阳系天体和银河系及其他恒星的情形，对伽利略观天成果作了进一步说明，并具体介绍了望远镜的制作方法：

“用玻璃制一似平非平之圆镜，曰筒口镜，即前所谓中高镜、所谓前镜也。制一小洼镜，曰靠眼镜，即前所谓中洼镜、所谓后镜也。须察二镜之力若何，相合若何，长短若何，比例若何，苟既知其力矣，知其合矣，长短宜而比例审宜，方能聚一物象虽远而小者，形形色色不失本来也。”

所谓“中高镜”，即凸透镜，这里用作物镜，即文中所说之“前镜”、“筒

口镜”。所谓“中洼镜”，即凹透镜，此处用作目镜，引文中称其为后镜、靠眼镜。这种结构的望远镜，是典型的伽利略式望远镜。

望远镜的使用方法是这样的：

“镜只两面，但筒可以随意增加，筒筒相套，可以伸缩。又以螺丝钉拧住，即可上下左右。但视镜只用一目，而以视二百步外之物为例，远达六十里。可以观月，观金星、太阳、木星、土星及宿天诸星。视太阳及金星时，则加青绿镜，或置白纸于眼镜下观太阳。此外可用以航海，用以在暗室画图，而尤可用于战争。”

这段话对于望远镜的使用方法介绍得甚为详细。“筒可以随意增加，筒筒相

套，可以伸缩”，这是为了调节目镜与物镜之间距离，便于观看远近不同处的物体。文中特别介绍了望远镜的两种使用方法：直视和屏幕成像观察。对于一般目标，可以用眼睛附在目镜处直接观看。当要观察太阳和金星等亮度较强的天体时，“则加青绿镜”，以保护眼睛。这些，都属于直视法的范围。直视法看到的是光线通过望远镜后所成的虚像。而对于太阳这一强光物体，还可以在目镜下面放一张白纸作为像屏，调节望远镜，使日光透过望远镜后在纸上生成一明亮光斑进行观察。这时观察到的是太阳的实像。这种方法可

使观察者免却疲累之苦，同时也起到了保护眼睛的作用。但对于一般物体，这一方法是无效的，因为这时透过望远镜在屏幕上所成的像的亮度太低了。

《远镜说》这本书，虽然只有短短的五千余言，内容简略，而且书中的光路图还是错的，但它起到了把望远镜介绍给中国的作用。《远镜说》唤起了中国人对望远镜的热情，并使他们掌握了望远镜的基本制作方法，这是它的一个历史功绩。

在欧洲，望远镜诞生之后，学者们首先将其指向天空，获得了惊人的成果。在中国，天文学家们也走上了同样的道路，他们充分意识到了望远镜对于天文观测的重要性。早在崇祯二年（1629 年），徐光启即已上书皇帝，奏请制造“急用仪象”，其中有“装修测候七政交食远镜三架”，请求拨工料制作。当时正值明王朝多事之秋，时局动荡，财政吃紧，崇祯皇帝居然也下诏应允，这距望远镜传入中国不过两三年时间。徐光启奏请制作的望远镜最后是否完成，学界意见不一，但两年后（即 1631 年），他确实已经用望远镜观测日月食了，并充分体会到了用望远镜观测天象的优越性。在随后的中西天文学论争中，徐光启进一步论述了用望远镜观测的必要性及具体使用方法：

“日食时，阳晶晃耀，每先食而后见；月食时，游气纷侵，每先见而后食：其差至一分以上。今欲灼见实分，有近造窥筒，日食时，于密室中取其光景，映照尺素之上，初亏至复圆，分数真确，画然不爽。月食用以仰观，二体离合之际，鄞鄂著明，与目测迥异。”（《明史·历志一》）

窥筒为何物？继徐光启之后掌管历法工作的李天经说：“若夫望远镜，亦名

窥筒，其制虚管层叠相套，使可伸缩，两端俱用玻璃，随所视物之远近以为长短。”（《明史·天文志一》）显然，徐光启此处所说的“窥筒”，就是望远镜。这段话意在说明使用望远镜观测的优越性，认为它比之用肉眼直接观测，精度要提高得多。徐光启特别指出，用望远镜观测月食和日食时应采用不同方法，月食用直视法，日食则用屏幕成像法。这也是《远镜说》中介绍的两种方法。

古人不但体会到望远镜对于天文观测的重要性，而且对于望远镜其他用途也有所认识。李天经说：望远镜“不但可以窥天象，且能摄数里外物，如在目前。可以望敌施炮，有大用焉。”（《明史·天文志一》）望远镜可用于战争，这在《远镜说》中已有说明，李天经则进一步予以强调。实际上，在李天经说此话之前的 1631 年，我国科学家薄珏已经创造性地把望远镜装置在自制的铜炮上了。这在世界上尚属首次，所以著名科学史家李约瑟博士说： “不论薄珏是不是望远镜的独立发明者，但他应得到望远镜首先用在大炮上的荣誉。”（王锦光、洪震寰，《中国古代物理学史略》，河北科学技术出版社，1990 年版，160 页）

《远镜说》刊行以后，我国民间也开始了自行研制望远镜。例如江苏的光学仪器制造家孙云球，就曾自己磨制透镜，制造了性能良好的望远镜，时间大概是 17 世纪中叶。薄珏的年龄长于孙云球，他制作望远镜的时间更早。这表明，中国人对于望远镜这一外来事物接受得是相当快的。

甚至文学中也出现了对望远镜的描写。清初章回小说《十二楼》中有一段，说是一旧家子弟，利用望远镜（书中叫千里镜）窥视一官宦人家小姐的闺阁生活，从而“骗取”姻缘的传奇故事。书中这样描写望远镜的形状和特点：

“此镜用大小数管，粗细不一。细者纳于粗者之中，欲使其可放可收，随伸随缩。所谓千里镜者，即嵌于管之两头，取以视远，无遐不到。‘千里’ 二字虽属过称，未必果能由吴视越，坐秦观楚，然试千百里之内，便自不觉其诬。至于十数里之中，千百步之外，取以观人鉴物，不但不觉其远，较对面相视者更觉分明，真可宝也。”

这一段话，自然不可视为小说家言。未曾耳闻目睹过望远镜的，写不出这样

的文字。这是望远镜之类光学仪器为士大夫所珍重的一个有力证明。目前所知《十二楼》最早的版本是清顺治十五年（1658 年）的版本，而当时距望远镜传入我国不过三十余年时间。